高中物理：分子动理论检测题(含答案)

高中物理:分子动理论检测题（含答案）时间:90分钟一、单项选择题1.关于液晶,下列说法中正确的是()A.液晶是晶体B.液晶是液体和晶体的混合物C.液晶表现各向同性的性质D.笔记本电脑的彩色显示器,是因为在液晶中掺入了少量多色性染料,液晶中电场强度不同时,它对不同色光的吸收强度不一样,所以显示出各种颜色2.下列说法中正确的有()A.分子力减小时,分子势能可能增大B.布朗运动是由固体颗粒中分子间碰撞的不平衡引起的C.空气流动得越快,分子热运动的平均动能越大D.液体分子间的相互作用力比固体分子间的作用力大3．雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）．某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化．据此材料,以下叙述正确的是()A、PM10表示直径小于或等于1.0×10-6m的悬浮颗粒物B、PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C、PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D、PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大4.如图所示,甲分子固定在坐标原点O上,乙分子位于r轴上距原点r2的位置．虚线分别表示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况,实线表示分子间的斥力和引力的合力F变化情况．若把乙分子由静止释放,则下列关于乙分子的说法正确的是()A.从r2到r0,分子势能一直减小B.从r2到r0,分子势能先减小后增加C.从r2到r0,分子势能先增加后减小D.从r2到r1做加速运动,从r1向r0做减速运动5.以下现象违背热力学第二定律的有()A.一杯热茶在打开盖后,茶会自动变凉B.没有漏气、没有摩擦的理想热机,其效率可能是100%C.桶中浑浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离D.在地面上运动的物体逐渐停下来,机械能全部变为内能6.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是()A.甲图中,由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知,当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力均为零B.乙图中,由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况,可知温度T1<T2C.丙图中,在固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体D.丁图中,液体表面层分子间相互作用表现为斥力,正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上7.2017年全国物理科学晚会上,一位老师用“吹气千斤顶”把四位高中生顶起来．他用一根带阀门的塑料管连在封闭的正方形塑料薄膜袋上,塑料薄膜袋平摊在教室地面上,如图所示．在塑料薄膜袋的上方平放一块与薄膜袋上表面面积相等的轻质塑料板,让四位学生同时站到与轻质塑料板中心对称的位置上,该老师通过塑料连接管向袋内吹气,直到把四位同学抬到一定高度,薄膜袋一直没有破裂．假设袋内气体可视为理想气体,温度保持不变．下列说法正确的是()A.薄膜袋内气体分子平均动能不变B.薄膜袋内气体的压强是由于气体重力而产生的C.薄膜袋内气体的体积是所有气体分子的体积之和D.由于四位学生压迫薄膜袋,袋内气体分子间表现为斥力8.一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示．已知三个状态的坐标分别为a（V0,2p0）、b（2V0,p0）、c（3V0,2p0）以下判断正确的是()A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C.在c→a过程中,外界对气体做功小于气体向外界放出的热量D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量二、多项选择题9．下列说法正确的是()A．单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B．足球充足气后很难压缩,是足球内气体分子间斥力作用的结果C．一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加D．一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,虽然温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数不变乙甲10．将不同材料制成的甲、乙两细管插入相同的液体中,甲管内液面比管外液面低,乙管内液面比管外液面高,则乙甲A.液体对甲材料是浸润的B.液体对乙材料是浸润的C.甲管中发生的不是毛细现象,而乙管中发生的是毛细现象D.若甲、乙两管的内径变小,则甲管内液面更低,乙管内液面更高11．一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为()A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大12．图a为测量分子速率分布的装置示意图．圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置．从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上．展开的薄膜如图b所示,NP、PQ间距相等．则()A．到达M附近的银原子速率较大B．到达Q附近的银原子速率较大C．位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率D．位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率三、13.在“用油膜法估测分子大小”的实验中,已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A,N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉,将一滴溶液滴在水面上,待油膜稳定后,在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图所示),测得油膜占有的正方形小格个数为X．(1)用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为________．(2)油酸分子直径约为________．14.为了“探究气体等温变化的规律”,某学习小组设计了如下实验,如图所示,用粗细均匀的U型管封闭一定质量的空气,右端开口,可通过右端口添加水银液体来改变压强．测量左端空气柱长度得到不同压强下空气的体积．已知外界大气压为76cmHg,图中给出了实验中气体的两个不同的状态．甲乙(1)实验时甲图气体的压强为________cmHg；乙图气体压强为________cmHg．(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量,这一观点正确吗？________(选填“正确”或“错误”)．(3)数据测量完后在用图像法处理数据时,某同学以压强p为纵坐标,以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图,你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗？_________,理由是_______________．15．在某高速公路发生一起车祸,车祸系轮胎爆胎所致．已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5atm,温度为27℃,爆胎时胎内气体的温度为87℃,轮胎中的空气可看作理想气体．(1)求爆胎时轮胎内气体的压强；(2)爆胎后气体迅速外泄,来不及与外界发生热交换,判断此过程胎内原有气体内能如何变化？简要说明理由．16.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中,AB和CD为等温过程,BC和DA为绝热过程（气体与外界无热量交换）,这就是著名的“卡诺循环”．若该循环过程中的气体为1mol,气体在A状态时的体积为10L,在B状态时压强为A状态时的；气体在AB过程中吸收63kJ的热量,在CD过程中放出38kJ的热量.已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,求:(1)气体完成一次循环对外做的功；(2)气体在B状态时单位体积内的分子数（计算结果保留一位有效数字）．17.中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病．常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口；右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门．使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气压,使火罐紧紧吸附在皮肤上．抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强．某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为450K,最终降到300K,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的．若换用抽气拔罐,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同．罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化．求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值．18．一热气球体积为V,内部充有温度为Ta的热空气,气球外冷空气的温度为Tb．已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g．(1)求该热气球所受浮力的大小；(2)求该热气球内空气所受的重力；(3)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量．参考答案一、单项选择题:1.D2.A3.C4.A5.B6.B7.A8.C二、多项选择题:9.AC10.BD11.BD12.AC三、答案(1)eq\f(AV,N)(2)eq\f(AV,NXa2)【答案】(1)7680(2)正确(3)不能因为作出的图线是曲线,无法确定两者成反比15．解:(1)气体作等容变化,由查理定律得:eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2) ①T1＝t1＋273 ②T2＝t2＋273 ③p1＝2.5atmt1＝27℃t2＝87℃由①②③得:p2＝3atm.(2)气体膨胀对外做功,没有吸收或放出热量,据热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU<0,内能减少16.解:(1)整个过程内能变化ΔU=0,整个过程热量交换Q=QAB+QCD=25KJ据热力学第一定律ΔU＝W＋Q得W=-25KJ即气体完成一次循环对外做的功为25KJ(2)AB过程为等温过程,由得,由关系式,代入数据可得气体在B状态时单位体积内的分子数为17．解:设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1,温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2,罐的容积为V0,由题意知:p1=p0、T1=450K、V1=V2、T2=300K、V2=20V0/21 ①由理想气体状态方程得: ②代入数据得:p2=0.7p0 ③对于抽气罐,设初态气体状态参量分别为p3、V3,末态气体状态参量分别为p4、V4,罐的容积为,由题意知:p3=p0、V3=、p4=p2 ④由玻意耳定律得: ⑤联立②⑤式,代入数据得: ⑥设抽出的气体的体积为ΔV,由题意知: ⑦故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为: ⑧联立②⑤⑦⑧式,代入数据得: ⑨18.解:（1）设1个大气压下质量为m的空气在温度T0时的体积为V